铝及其合金广泛用于制作架空输电导线,大跨度的架空输电线路对导线的弧垂有极高的要求。刚度和屈服强度是低弧垂设计的核心材料指标,由于铝及其合金本身的弹性模量提升空间有限,综合考虑弧垂和强度难以满足要求,因此目前国产大跨度架空线路仍采用钢芯铝绞线。然而,由于全铝合金绞线优异的载流与耐候特性,替代钢芯铝绞线已经成为电力系统发达程度的衡量指标之一。因此提升铝导线的弹性模量,降低全铝合金架空线路弧垂是该领域的研究热点之一。Ti B2颗粒增强铝基复合材料由于含有硬度高、模量高的Ti B2陶瓷颗粒,可以同时提升导电铝材的强度和弹性模量。同时,由于Ti B2属于导电陶瓷,且其在铝熔体中几乎不溶,因此对铝材的电导率损害较少。原位生成Ti B2颗粒增强铝基复合材料可以采用液态合成工艺制备,与传统的铝熔铸工艺流程兼容,可以在现有基础上进行改造,实现低成本、规模化生产。鉴于此,本研究以架空输电线路为应用场景,探索原位自生Ti B2颗粒增强6201电工铝基复合材料的力学与导电特性。电工铝材在熔铸过程中,采用Al-B中间合金来中和原材料中对电导率损害较大的过渡族元素（Ti、Zr、Cr等）。针对Ti B2颗粒增强铝基复合材料这一体系,本文以Al-10 wt.%Ti（简写作Al-10Ti,下同）和Al-3 wt.%B（简写作Al-3B,下同）两种中间合金为反应剂,研究Al3Ti和AlB2两相的原位反应机制,通过微观组织观察和热力学及动力学分析研究了纳米Ti B2陶瓷颗粒的生成机理。在此基础上,通过超声熔体谐振技术来对合成过程进行辅助,加速两相反应,驱散Ti B2颗粒团聚,为制备兼具强度、刚度与导电性的Ti B2/6201电工铝基复合材料提供新思路。研究结果表明,Al3Ti和AlB2两相反应围绕AlB2相进行。通过SEM、EPMA及TEM分析可知,在反应过程中Al3Ti相逐渐溶解释放Ti原子,游离的Ti原子附着于AlB2表面,置换AlB2中的Al原子生成高应变的准Ti B2层,其经过逐层生长形式累计应力,最终转变为纳米Ti B2颗粒从而从源AlB2剥离、脱落,分散在AlB2附近。此后,Ti原子继续与新裸露的AlB2表面进行界面反应,依次类推,不断生成Ti B2颗粒直至AlB2消耗殆尽。研究发现,升高反应温度、延长保温时间和施加超声振动处理均可以在一定程度上促进两相反应。鉴于温度对两相反应的加速效果明显,本文最后对低温熔体施加超声振动处理,进一步探索复材的低温合成工艺路径。结果表明,低温条件下,对熔体施加超声振动处理有助于微观组织中残余反应物的消耗,且制备的复合材料综合性能优于高温时制备的复合材料。超声振动处理产生的声空化效应和声流效应可以有效加速反应动力学,这对于降低原位自生Ti B2/6201电工铝基复合材料的生产成本具有指导意义。